Katsushika Hokusai (1760 - 1849) é o titã da arte japonesa, tão reverenciado em sua terra natal quanto Da Vinci, Van Gogh e Rembrandt Van Rijn no Ocidente. De todas as suas obras-primas famosas, a "Grande Onda" se destaca como a prova definitiva de seu gênio artístico.

Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Kyoto criou a menor "Grande Onda" já produzida, apenas um milímetro de largura. O que mais, eles o criaram sem o uso de pigmentos. A reprodução da "Grande Onda" não é apenas a menor do mundo, também é o primeiro impresso sem o uso de pigmento.

Professor Easan Sivaniah do iCeMS, Universidade de Kyoto, onde a pesquisa foi desenvolvida, diz, "Polímeros, quando exposto ao estresse - especificamente, uma espécie de 'alongamento' no nível molecular - passa por um processo chamado 'enlouquecimento' no qual eles se formam minúsculos, fibras delgadas conhecidas como fibrilas. Essas fibrilas causam um poderoso efeito visual. Loucura é o que o garoto entediado da escola vê quando dobra repetidamente uma régua transparente até que o plástico esticado comece a se tornar uma espécie de branco opaco. "

Significativamente, os pesquisadores do iCeMS perceberam que, ao controlar um processo chamado microfibrilação organizada (OM), que descreve a forma como as fibrilas microscópicas se formam e se organizam em um padrão periódico, eles também podiam controlar a dispersão da luz para criar cores em todo o espectro visível do azul ao vermelho. Assim, trata-se de uma técnica de impressão que independe de pigmento.

Os zoólogos estão familiarizados há muito tempo com esse fenômeno de cor não baseado em pigmentos, que eles chamam de "cor estrutural". É assim que a natureza produz as cores vivas vistas nas asas das borboletas, a espetacular plumagem de pavões machos, e outros cintilantes, pássaros iridescentes. Alguns dos animais selvagens mais espetaculares do planeta são, na verdade, desprovido de pigmentação e depende da interação da luz com a estrutura da superfície para seu efeito hipnotizante.

A tecnologia OM permite uma tecnologia sem tinta, processo de impressão colorida em grande escala que gera imagens em resoluções de até 14, 000 dpi em vários formatos flexíveis e transparentes. Isso tem inúmeras aplicações, por exemplo, em tecnologia anti-falsificação de notas. Mas, como Sivaniah enfatiza, suas aplicações vão muito além das idéias convencionais de impressão.

"OM nos permite imprimir redes porosas para gases e líquidos, tornando-o respirável e usável. Então, por exemplo, na área de saúde e bem-estar, é possível incorporá-lo em uma espécie de 'placa de circuito de fluido' flexível que pode ficar em sua pele ou em suas lentes de contato para transmitir informações biomédicas essenciais para a nuvem ou diretamente para o seu profissional de saúde. "

OM é uma tecnologia flexível tanto no sentido literal quanto figurado. Os pesquisadores da Universidade de Kyoto provaram que a tecnologia funciona em muitos polímeros comumente usados, como poliestireno e policarbonato. Este último é um plástico amplamente utilizado em embalagens de alimentos e medicamentos, portanto, há claramente uma aplicação em segurança de alimentos e medicamentos, onde etiquetas de segurança podem ser criadas como uma marca d'água para garantir que um produto não foi aberto ou sabotado.

Masateru Ito, autor principal do artigo, que foi publicado este mês em Natureza , pensa que há mais por vir dos princípios básicos levantados por esta pesquisa inovadora. "Mostramos que o estresse pode ser controlado em escalas de comprimento submicrônico para criar uma estrutura controlada, ", observa ele." No entanto, pode ser que também possa criar uma funcionalidade controlada. Nós o demonstramos em polímeros, e também sabemos que metais ou cerâmicas podem rachar. É emocionante saber se podemos manipular rachaduras nesses materiais, também."